Produção de compostos de alto valor agregado a partir da eletro-oxidação de glicerol por vias eletroquímicas utilizando nanopartículas de Pt/C decoradas com Ru

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Alencar, Leticia Machado
• Orientador(a): Martins, Cauê Alves
• Banca de defesa: Souza, Victor Hugo Rodrigues de , Fernández, Pablo Sebastián
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Grande Dourados
• Programa de Pós-Graduação: Programa de pós-graduação em Química
• Departamento: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Eletrólise de glicerol; Eletro-oxidação
• Palavras-chave em Inglês: Glycerol electrolysis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/1167

A crescente demanda energética deu início a muitas pesquisas referentes às tecnologias de conversão de energia que resultem no mínimo impacto ambiental possível. Dentre essas tecnologias estudadas estão as células a combustível, para as quais os derivados da biomassa aparecem como promissores combustíveis para alimentação do ânodo. Muitas pesquisas mostram o glicerol como um forte candidato a combustível para as células a combustível, visto que sua oxidação completa produz 14 elétrons e é gerado em larga escala como subproduto da produção do biodiesel. O grande desafio é sintetizar catalisadores que possam oxidar a molécula por completo, devido à quebra das ligações C-C ser complexa, acarretando muitas vezes na formação de produtos da oxidação parcial do glicerol, fato este que diminui a eficiência do dispositivo. No entanto, este obstáculo, representa uma oportunidade para a utilização concomitante de glicerol como combustível e para gerar compostos orgânicos com alto valor agregado. Porém, para obter a seletividade dos compostos formados é necessário o controle do ambiente eletroquímico além de conhecer a natureza do catalisador utilizado. Muito esforço tem sido gasto para desenvolver catalisadores multimetálicos na tentativa de aprimorar as propriedades eletrocatalíticas e de sensibilidade. Neste contexto desenvolvemos uma nova estratégia para decorar nanopartículas com ad-átomos, sendo um método rápido, econômico e preciso através do uso de uma célula em configuração wall-jet acoplado a uma micropipeta eletrônica. Utilizando o método desenvolvido, produzimos catalisadores de Ru/Pt/C com diferentes graus de recobrimento. Foi investigada a atividade catalítica e a seletividade frente à reação de eletro-oxidação de glicerol. Através de medidas eletroquímicas identificamos que nanopartículas de Ru/Pt/C com grau de recobrimento intermediário apresentam estabilidade elevada, baixa perda de recobrimento, elevada densidade de corrente e baixo potencial de início da reação. Adicionalmente, a análise dos produtos da eletro-oxidação de glicerol por cromatografia líquida de alta eficiência mostrou que o catalisador pode produzir gliceraldeído, ácido glicólico, ácido fórmico, dihidroxiacetona, ácido mesoxálico e ácido hidroxipirúvico. Dessa forma, concluímos que recobrimentos intermediários de Ru sobre Pt/C facilita a reação de eletro-oxidação de glicerol, mas não apresenta seletividade por via reacional específica.